特許 7584311 冗長電源システムおよび冗長電源制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-07

(45)【発行日】2024-11-15

(54)【発明の名称】冗長電源システムおよび冗長電源制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20241108BHJP

   B60R 16/03 20060101ALI20241108BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20241108BHJP

   G01R 31/52 20200101ALI20241108BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 302C

B60R16/03 A

B60R16/02 650P

G01R31/52

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021007198

(22)【出願日】2021-01-20

(65)【公開番号】P2022111637

(43)【公開日】2022-08-01

【審査請求日】2023-12-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】株式会社デンソーテン

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松本 健

(72)【発明者】

【氏名】松本 寛

【審査官】赤穂 嘉紀

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１６２３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４０６７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｂ６０Ｒ １６／０３

Ｂ６０Ｒ １６／０２

Ｇ０１Ｒ ３１／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１次電源から１次負荷へ電力を供給する１次系統と、２次電源から２次負荷へ電力を供給する２次系統との間に設けられる系統間スイッチと、
前記系統間スイッチと並列に設けられる暗電流供給スイッチと、
前記２次電源を前記２次系統に接続切断する２次側スイッチと、
イグニッションがオフ状態のときに、前記系統間スイッチをオフし、前記暗電流供給スイッチをオンし、前記イグニッションがオン状態のときに、前記系統間スイッチをオンし、前記暗電流供給スイッチをオフする制御部と、
前記イグニッションがオフからオンにされた場合に、前記系統間スイッチ、前記暗電流供給スイッチ、および前記２次側スイッチのうち少なくとも１つをオン状態に維持した状態で、前記系統間スイッチ、前記暗電流供給スイッチ、および前記２次側スイッチが固着しているか否かのチェックを行う確認部と
を備えることを特徴とする冗長電源システム。

【請求項2】

前記制御部は、
前記イグニッションがオフからオンにされた場合に、前記暗電流供給スイッチをオンし、
前記確認部は、
前記暗電流供給スイッチがオン状態に維持された状態で、前記２次側スイッチの前記チェックを行う
ことを特徴とする請求項１に記載の冗長電源システム。

【請求項3】

前記制御部は、
前記２次側スイッチがオフ固着およびオン固着していなければ、前記２次側スイッチをオンし、
前記確認部は、
前記２次側スイッチがオン状態に維持された状態で、前記暗電流供給スイッチの前記チェックを行う
ことを特徴とする請求項２に記載の冗長電源システム。

【請求項4】

前記制御部は、
前記暗電流供給スイッチがオフ固着およびオン固着していなければ、前記暗電流供給スイッチをオフし、
前記確認部は、
前記２次側スイッチがオン状態に維持された状態で、前記系統間スイッチの前記チェックを行う
ことを特徴とする請求項３に記載の冗長電源システム。

【請求項5】

前記確認部は、
前記系統間スイッチがオフ固着およびオン固着していなければ、前記１次系統および前記２次系統の電位差を検出し、
前記制御部は、
前記電位差が閾値未満である場合、前記系統間スイッチをオンし、前記電位差が前記閾値以上である場合、前記電位差を前記閾値未満となるように調整してから、前記系統間スイッチをオンする
ことを特徴とする請求項４に記載の冗長電源システム。

【請求項6】

前記系統間スイッチは、
ノーマリオープン型の半導体スイッチであり、
前記暗電流供給スイッチは、
ノーマリクローズ型の半導体スイッチである
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の冗長電源システム。

【請求項7】

１次電源から１次負荷へ電力を供給する１次系統と、２次電源から２次負荷へ電力を供給する２次系統との間に設けられる系統間スイッチと、
前記系統間スイッチと並列に設けられる暗電流供給スイッチと、
前記２次電源を前記２次系統に接続切断する２次側スイッチと
を備える冗長電源システムの制御部が、イグニッションがオフ状態のときに、前記系統間スイッチをオフし、前記暗電流供給スイッチをオンし、前記イグニッションがオン状態のときに、前記系統間スイッチをオンし、前記暗電流供給スイッチをオフする制御工程と
前記冗長電源システムの確認部が、前記イグニッションがオフからオンにされた場合に、前記系統間スイッチ、前記暗電流供給スイッチ、および前記２次側スイッチのうち少なくとも１つをオン状態に維持した状態で、前記系統間スイッチ、前記暗電流供給スイッチ、および前記２次側スイッチが固着しているか否かをチェックする確認工程と
を含むことを特徴とする冗長電源制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、冗長電源システムおよび冗長電源制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両の走行中に電源失陥が発生しても、安全な場所まで退避走行させて停車させることができるように、１次電源と２次電源とを備え、一方の電源系統に地絡が発生した場合に、他方の電源から車載機器（負荷）へ電力を供給する冗長電源システムがある。

【0003】

例えば、冗長電源システムは、１次電源から１次負荷へ電力を供給する１次系統と、２次電源から１次負荷と同一の機能を備える２次負荷へ電力を供給する２次系統とを備える。そして、冗長電源システムは、１次系統および２次系統のうち一方の系統に地絡が発生した場合に、他方の系統によってフェイルセーフ制御を行う（例えば、特許文献１参照）。冗長電源システムは、１次系統と２次系統とを接続切断する系統間スイッチおよび２次電源と２次系統とを接続する２次側スイッチなどの複数のスイッチを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－６１２４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、冗長電源システムでは、イグニッションオフからオンに遷移するときのイニシャルチェックにおいて、２次負荷への電力供給が一時的に遮断されることがある。

【0006】

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、イグニッションオフからオンに遷移するときに、２次負荷への電力供給を維持しつつ、各スイッチのイニシャルチェックを行うことができる冗長電源システムおよび冗長電源制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態の一態様に係る冗長電源システムは、系統間スイッチと、暗電流供給スイッチと、２次側スイッチと、制御部と、確認部とを備える。系統間スイッチは、１次電源から１次負荷へ電力を供給する１次系統と、２次電源から２次負荷へ電力を供給する２次系統との間に設けられる。暗電流供給スイッチは、前記系統間スイッチと並列に設けられる。２次側スイッチは、前記２次電源を前記２次系統に接続切断する。制御部は、イグニッションがオフ状態のときに、前記系統間スイッチをオフし、前記暗電流供給スイッチをオンし、前記イグニッションがオン状態のときに、前記系統間スイッチをオンし、前記暗電流供給スイッチをオフする。確認部は、前記イグニッションがオフからオンにされた場合に、前記系統間スイッチ、前記暗電流供給スイッチ、および前記２次側スイッチのうち少なくとも１つをオン状態に維持した状態で、前記系統間スイッチ、前記暗電流供給スイッチ、および前記２次側スイッチが固着しているか否かのチェックを行う。

【発明の効果】

【0008】

実施形態の一態様に係る冗長電源システムおよび冗長電源制御方法は、イグニッションオフからオンに遷移するときに、２次負荷への電力供給を継続しつつ、各スイッチのイニシャルチェックを行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係る冗長電源システムの動作説明図である。

【図2】図２は、実施形態に係る冗長電源システムの動作説明図である。

【図3】図３は、実施形態に係る冗長電源システムの動作説明図である。

【図4】図４は、実施形態に係る冗長電源システムの動作説明図である。

【図5】図５は、実施形態に係る冗長電源システムの動作説明図である。

【図6】図６は、実施形態に係る冗長電源システムの動作説明図である。

【図7】図７は、実施形態に係る制御部および確認部が実行するイニシャルチェック処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、冗長電源システムおよび冗長電源制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。以下では、自動運転機能を備える車両に搭載されて負荷へ電力を供給する冗長電源システムを例に挙げて説明するが、実施形態に係る冗長電源システムは、自動運転機能を備えていない車両に搭載されてもよい。

【0011】

図１～図６は、実施形態に係る冗長電源システムの動作説明図である。なお、図３～図６では、後述する制御部３１および確認部３２（図１および図２参照）の図示を省略している。図１には、イグニッション（以下、「ＩＧ」と記載する）オフ状態の冗長電源システムを示している。図１に示すように、冗長電源システム１は、１次電源１０と１次負荷１０１と２次電源２０と２次負荷１０２と、制御部３１と、確認部３２とを備える。

【0012】

１次電源１０は、例えば、鉛蓄電池である。１次電源１０は、１次電源１０から１次負荷１０１へ電力を供給する１次系統１１０を介して１次負荷１０１に接続される。ここでは図示を省略しているが、１次電源１０は、発電機やＤＣＤＣコンバータによって充電される。例えば、エンジン車両の場合、発電機は、エンジンの回転力を電力に変換して発電するオルタネータで１次電源１０を充電する。また、電気自動車のように高圧バッテリを備えている車両の場合、高圧バッテリの電圧や、車両の回生エネルギーを電力に変換して発電する発電機の電圧を降圧するＤＣＤＣコンバータで１次電源１０を充電する。

【0013】

２次電源２０は、例えば、リチウムイオンバッテリである。２次電源２０は、２次電源から２次負荷１０２へ電力を供給する２次系統１２０を介して２次負荷１０２に接続される。また、冗長電源システム１は、系統間スイッチＳＷ１と、暗電流供給スイッチＳＷ２と、２次側スイッチＳＷ３とを備える。

【0014】

系統間スイッチＳＷ１は、１次系統１１０と２次系統１２０との間に設けられる。系統間スイッチＳＷ１は、１次系統１１０と２次系統１２０とを接続切断する。暗電流供給スイッチＳＷ２は、系統間スイッチＳＷ１と並列に設けられる。２次側スイッチＳＷ３は、２次電源２０と２次系統１２０との間に設けられる。２次側スイッチＳＷ３は、２次電源２０と２次負荷１０２とを接続切断する。

【0015】

また、冗長電源システム１は、電流センサ４１，４２と、電圧センサ５１，５２とを備える。電流センサ４１は、系統間スイッチＳＷ１または暗電流供給スイッチＳＷ２を流れる電流を検出して、検出結果を確認部３２に出力する。電流センサ４１は、２次側スイッチＳＷ３を流れる電流を検出し、検出結果を確認部３２に出力する。電圧センサ５１は、１次系統１１０の電圧を検出し、検出結果を確認部３２に出力する。電圧センサ５２は、２次系統１２０の電圧を検出し、検出結果を確認部３２に出力する。

【0016】

制御部３１および確認部３２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。制御部３１は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより、系統間スイッチＳＷ１、暗電流供給スイッチＳＷ２、および２次側スイッチＳＷ３のオンオフを制御する。

【0017】

確認部３２は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより、系統間スイッチＳＷ１、暗電流供給スイッチＳＷ２、および２次側スイッチＳＷ３が固着しているか否かのチェックを行う。また、確認部３２は、１次系統１１０と２次系統１２０の電位差の確認なども行う。

【0018】

なお、制御部３１および確認部３２は、一部または全部がＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成されてもよい。

【0019】

制御部３１は、車両のＩＧがオフ状態のときに、図１に示すように、系統間スイッチＳＷ１をオフし、暗電流供給スイッチＳＷ２をオンし、２次側スイッチＳＷ３をオフする。暗電流供給スイッチＳＷ２は、系統間スイッチＳＷ１よりも少ない電流を流すスイッチである。

【0020】

ここでの少ない電流とは、ＩＧがオフ状態のときに、２次負荷１０２が最小限必要とする電力に対応する暗電流である。これにより、冗長電源システム１は、ＩＧがオフ状態のときに、図１に点線矢印で示すように、１次電源１０から２次負荷１０２に継続して暗電流を供給することができる。

【0021】

図２には、ＩＧオン状態の冗長電源システム１を示している。図２に示すように、制御部３１は、ＩＧがオン状態のときに、系統間スイッチＳＷ１をオンし、暗電流供給スイッチＳＷ２をオフし、２次側スイッチＳＷ３をオンする。これにより、冗長電源システム１は、ＩＧがオン状態のときに、図２に点線矢印で示すように、１次電源１０から１次負荷１０１および２次負荷１０２に電力を供給する。なお、２次側スイッチＳＷ３はＩＧがオン状態のときにオフでもよい。それにより、後述する地絡異常が発生するまでの通常状態において２次電源２０の放電を防止できる。

【0022】

ここで、冗長電源システム１は、暗電流供給スイッチＳＷ２を省略することも可能である。ただし、冗長電源システム１は、暗電流供給スイッチＳＷ２を省略すると、電力供給効率が低下し、消費電力が増大するため、暗電流供給スイッチＳＷ２を備えていることが望ましい。

【0023】

具体的には、冗長電源システム１は、暗電流供給スイッチＳＷ２が省略される場合、系統間スイッチＳＷ１として、半導体スイッチが採用される。半導体スイッチには、ノーマリオープン型の半導体スイッチと、ノーマリクローズ型の半導体スイッチがある。

【0024】

ノーマリオープン型の半導体スイッチは、オン状態での抵抗値が小さいため、オン状態での電力ロスが少ない。ただし、ノーマリオープン型の半導体スイッチは、オン状態を維持するために駆動信号が必要なため、ＩＧオフ中にオン状態を維持しようとすると、消費電力が必要になる。

【0025】

一方、ノーマリクローズ型の半導体スイッチは、オン状態を維持するのに駆動信号が不要なため、ＩＧがオフ状態のときにオン状態を維持しても駆動用の消費電流は必要ない。ただし、ノーマリクローズ型の半導体スイッチは、オン状態での抵抗値が大きいため、オン状態での電力ロスが大きい。

【0026】

このため、系統間スイッチＳＷ１でＩＧオフ中に２次負荷１０２に電力を供給する場合、次の問題が生じる。

【0027】

系統間スイッチＳＷ１をノーマリクローズ型で構成すると、ＩＧオフ中は系統間スイッチＳＷ１をオン状態に維持するための駆動信号が不要なため、系統間スイッチＳＷ１駆動用の消費電流がない（バッテリ上がりの心配なし）。

【0028】

しかし、ＩＧがオン状態のときの通常動作時に系統間スイッチＳＷ１をオン状態に維持する際の系統間スイッチＳＷ１での電力ロスが大きくなるため、１次電源１０から系統間スイッチＳＷ１を介して２次負荷１０２へ十分な電流を供給することができない。

【0029】

一方、系統間スイッチＳＷ１をノーマリオープン型で構成すると、ＩＧオン中の通常動作時に系統間スイッチＳＷ１をオン状態に維持する際の系統間スイッチＳＷ１での電力ロスが小さいため、１次電源１０から系統間スイッチＳＷ１を介して２次負荷１０２へ十分な電流を供給することができる。

【0030】

しかし、ＩＧオフ中に系統間スイッチＳＷ１のオン状態を維持するのに駆動信号が必要なため駆動用の消費電流が必要となる（バッテリ上がりの心配がある）。このように、系統間スイッチＳＷ１のみでＩＧオフ中にオン駆動しつつ、ＩＧオン中もオン駆動しようとすると、ノーマリクローズ型とノーマリオープン型のどちらを使用しても実用上の問題が生じる。

【0031】

そこで、冗長電源システム１は、ノーマリオープン型の系統間スイッチＳＷ１と、系統間スイッチＳＷ１に並列接続されるノーマリクローズ型の暗電流供給スイッチＳＷ２とを備える。

【0032】

そして、制御部３１は、ＩＧオフ中は、系統間スイッチＳＷ１をオフ（ノーマリ状態）、暗電流供給スイッチＳＷ２をオン（ノーマリ状態）に制御する。これにより、冗長電源システム１では、ＩＧオフ中に系統間スイッチＳＷ１および暗電流供給スイッチＳＷ２の駆動信号が不要となり駆動用の消費電流がなくなる。

【0033】

また、制御部３１は、ＩＧオン中は、系統間スイッチＳＷ１をオン（駆動状態）、暗電流供給スイッチＳＷ２をオフ（駆動状態）に制御する。これにより、冗長電源システム１では、系統間スイッチＳＷ１の電力ロスが小さくなり１次電源１０から系統間スイッチＳＷ１を介して２次負荷１０２へ十分な電流を供給することができる。

【0034】

図３には、１次系統１１０に電源失陥が生じた状態の冗長電源システム１を示している。例えば、図３に示すように、冗長電源システム１は、１次系統１１０に地絡２００などの電源失陥が生じた場合、１次電源１０から１次負荷１０１に電力を供給できなくなる。

【0035】

かかる場合、制御部３１は、系統間スイッチＳＷ１および暗電流供給スイッチＳＷ２をオフし、２次側スイッチＳＷ３をオンする。これにより、冗長電源システム１は、２次電源２０から２次負荷１０２に電力を供給し、２次負荷によって車両の退避走行を行わせることができる。

【0036】

また、冗長電源システム１は、ＩＧがオフ状態からオン状態にされた場合、ＩＧオン状態からイニシャル処理が完了になるまでの間に、系統間スイッチＳＷ１、暗電流供給スイッチＳＷ２、および２次側スイッチＳＷ３のイニシャルチェック処理を行う。イニシャル処理とは、ＩＧがオンしてから自動運転可能かどうかをチェックする処理を指す。このイニシャル処理で、制御部３１が自動運転可能と判断すると、自動運転許可状態であることを運転者に通知する。

【0037】

イニシャルチェック処理では、２次側スイッチＳＷ３、暗電流供給スイッチＳＷ２、系統間スイッチＳＷ１の順に、固着しているか否かのチェックを行う。このように、冗長電源システム１は、電源失陥発生時に、確実にバックアップができるよう最初に２次側スイッチＳＷ３のチェックを行う。

【0038】

図４には、２次側スイッチＳＷ３のチェックを行うときの冗長電源システム１を示している。図４に示すように、ＩＧがオフ状態からオン状態にされた場合、制御部３１は、まず、系統間スイッチＳＷ１をオフ、暗電流供給スイッチＳＷ２をオンのままにしておき、２次側スイッチＳＷ３をオンオフさせる。

【0039】

そして、確認部３２は、暗電流供給スイッチＳＷ２がオン状態に維持された状態で、２次側スイッチＳＷ３が固着しているか否かのチェックを行う。確認部３２は、２次側スイッチＳＷ３をオンしたときに電流センサ４２によって電流が検出され、２次側スイッチＳＷ３をオフしたときに電流センサ４２によって電流が検出されなければ、２次側スイッチＳＷ３が固着しておらず正常であると判定する。

【0040】

また、確認部３２は、２次側スイッチＳＷ３をオンしたときに電流センサ４２によって電流が検出されなければ、２次側スイッチＳＷ３をオフ固着と判定し、２次側スイッチＳＷ３をオフしたときに電流センサ４２によって電流が検出されれば、２次側スイッチＳＷ３をオン固着と判定する。冗長電源システム１は、２次側スイッチＳＷ３が正常でないと判定された場合、システムの立ち上げを禁止する。

【0041】

これにより、冗長電源システム１は、１次電源１０から暗電流供給スイッチＳＷ２を経由して２次負荷１０２への電力供給を維持したまま、２次側スイッチＳＷ３の固着チェックを行うことができる。

【0042】

冗長電源システム１は、２次側スイッチＳＷ３が固着していなければ、次に、暗電流供給スイッチＳＷ２のチェックを行う。図５には、暗電流供給スイッチＳＷ２のチェックを行うときの冗長電源システム１を示している。

【0043】

図５に示すように、制御部３１は、暗電流供給スイッチＳＷ２のチェックを行う場合、系統間スイッチＳＷ１をオフ、２次側スイッチＳＷ３をオンのままにしておき、暗電流供給スイッチＳＷ２をオンオフさせる。そして、確認部３２は、２次側スイッチＳＷ３がオン状態に維持された状態で、暗電流供給スイッチＳＷ２が固着しているか否かのチェックを行う。

【0044】

確認部３２は、暗電流供給スイッチＳＷ２をオンしたときに電流センサ４１によって電流が検出され、暗電流供給スイッチＳＷ２をオフしたときに電流センサ４１によって電流が検出されなければ、暗電流供給スイッチＳＷ２が固着しておらず正常であると判定する。

【0045】

また、確認部３２は、暗電流供給スイッチＳＷ２をオンしたときに電流センサ４１によって電流が検出されなければ、暗電流供給スイッチＳＷ２をオフ固着と判定し、暗電流供給スイッチＳＷ２をオフしたときに電流センサ４１によって電流が検出されれば、暗電流供給スイッチＳＷ２をオン固着と判定する。冗長電源システム１は、暗電流供給スイッチＳＷ２が正常でないと判定された場合、システムの立ち上げを禁止する。

【0046】

これにより、冗長電源システム１は、２次電源２０から２次側スイッチＳＷ３を経由して２次負荷１０２への電力供給を維持したまま、暗電流供給スイッチＳＷ２の固着チェックを行うことができる。

【0047】

冗長電源システム１は、暗電流供給スイッチＳＷ２が固着していなければ、次に、系統間スイッチＳＷ１のチェックを行う。図６には、系統間スイッチＳＷ１のチェックを行うときの冗長電源システム１を示している。

【0048】

図６に示すように、制御部３１は、系統間スイッチＳＷ１のチェックを行う場合、暗電流供給スイッチＳＷ２をオフし、２次側スイッチＳＷ３をオンのままにしておき、系統間スイッチＳＷ１をオンオフさせる。そして、確認部３２は、２次側スイッチＳＷ３がオン状態に維持された状態で、系統間スイッチＳＷ１が固着しているか否かのチェックを行う。

【0049】

確認部３２は、系統間スイッチＳＷ１をオンしたときに電流センサ４１によって電流が検出され、系統間スイッチＳＷ１をオフしたときに電流センサ４１によって電流が検出されなければ、系統間スイッチＳＷ１が固着しておらず正常であると判定する。

【0050】

また、確認部３２は、系統間スイッチＳＷ１をオンしたときに電流センサ４１によって電流が検出されなければ、系統間スイッチＳＷ１をオフ固着と判定し、系統間スイッチＳＷ１をオフしたときに電流センサ４１によって電流が検出されれば、系統間スイッチＳＷ１をオン固着と判定する。冗長電源システム１は、系統間スイッチＳＷ１が正常でないと判定された場合、システムの立ち上げを禁止する。

【0051】

これにより、冗長電源システム１は、２次電源２０から２次側スイッチＳＷ３を経由して２次負荷１０２への電力供給を維持したまま、系統間スイッチＳＷ１の固着チェックを行うことができる。確認部３２は、系統間スイッチＳＷ１が固着していなければ、次に、１次系統１１０の電位と、２次系統１２０の電位との電位差を検出する。

【0052】

そして、制御部３１は、１次系統１１０と２次系統１２０との電位差が閾値未満である場合、系統間スイッチＳＷ１をオンして、冗長電源システム１を図２に示すＩＧオンの状態にする。

【0053】

また、制御部３１は、１次系統１１０と２次系統１２０との電位差が閾値以上である場合、１次系統１１０と２次系統１２０との電位差を閾値未満となるように調整してから、系統間スイッチＳＷ１をオンして、冗長電源システム１を図２に示すＩＧオンの状態にする。

【0054】

かかる調整としては、次の処理を行えばよい。すなわち、制御部３１が、１次電源１０に接続されるオルタネータまたはＤＣＤＣコンバータに電圧操作を指令することで調整するか、あるいは、制御部３１が、１次負荷１０１または２次負荷１０２で電力を消費させる指令を実施することで調整すればよい。例えば、１次系統１１０の電圧を上げることで調整する場合、制御部３１はオルタネータまたはＤＣＤＣコンバータに昇圧を指示する。また、一方の系統の電圧を下げることで調整する場合、制御部３１はその系統の負荷を駆動する指示を行い電力を消費させることでその系統の電圧を低下させる。

【0055】

これにより、冗長電源システム１は、１次系統１１０と２次系統１２０との電位差が閾値以上のまま系統間スイッチＳＷ１を接続することによる系統間スイッチＳＷ１の破損を防止することができる。

【0056】

次に、図７を参照して実施形態に係る制御部および確認部が実行する処理の一例について説明する。図７は、実施形態に係る制御部および確認部が実行するイニシャルチェック処理の一例を示すフローチャートである。制御部３１および確認部３２は、ＩＧがオフからオンにされた場合に、イニシャルチェック処理を実行する。

【0057】

図７に示すように、ＩＧがオフからオンにされると、制御部３１および確認部３２は、２次側スイッチＳＷ３のオン／オフチェックを行う（ステップＳ１０１）。このとき、制御部３１は、暗電流供給スイッチＳＷ２をオンし、２次側スイッチＳＷ３をオンオフさせる。確認部３２は、暗電流供給スイッチＳＷ２がオン状態に維持された状態で、２次側スイッチＳＷ３が固着しているか否かのチェックを行う。

【0058】

そして、確認部３２は、２次側スイッチＳＷ３が正常か否かを判定する（ステップＳ１０２）。確認部３２は、２次側スイッチＳＷ３が固着していれば、２次側スイッチＳＷ３を異常と判定し（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、システムの立ち上げを禁止して（ステップＳ１１３）、処理を終了する。

【0059】

確認部３２は、２次側スイッチＳＷ３が固着していなければ、２次側スイッチＳＷ３を正常と判定する（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）。制御部３１は、２次側スイッチＳＷ３が正常と判定されると、２次側スイッチＳＷ３のオンを実施する（ステップＳ１０３）。

【0060】

その後、制御部３１および確認部３２は、暗電流供給スイッチＳＷ２のオン／オフチェックを行う（ステップＳ１０４）。このとき、制御部３１は、暗電流供給スイッチＳＷ２をオンオフさせる。確認部３２は、２次側スイッチＳＷ３がオン状態に維持された状態で、暗電流供給スイッチＳＷ２が固着しているか否かのチェックを行う。

【0061】

そして、確認部３２は、暗電流供給スイッチＳＷ２が正常か否かを判定する（ステップＳ１０５）。確認部３２は、暗電流供給スイッチＳＷ２が固着していれば、暗電流供給スイッチＳＷ２を異常と判定し（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、システムの立ち上げを禁止して（ステップＳ１１３）、処理を終了する。

【0062】

確認部３２は、暗電流供給スイッチＳＷ２が固着していなければ、暗電流供給スイッチＳＷ２を正常と判定する（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）。制御部３１は、暗電流供給スイッチＳＷ２が正常と判定されると、暗電流供給スイッチＳＷ２のオフを実施する（ステップＳ１０６）。

【0063】

その後、制御部３１および確認部３２は、系統間スイッチＳＷ１のオン／オフチェックを行う（ステップＳ１０７）。このとき、制御部３１は、系統間スイッチＳＷ１をオンオフさせる。確認部３２は、２次側スイッチＳＷ３がオン状態に維持された状態で、系統間スイッチＳＷ１が固着しているか否かのチェックを行う。

【0064】

そして、確認部３２は、系統間スイッチＳＷ１が正常か否かを判定する（ステップＳ１０８）。確認部３２は、系統間スイッチＳＷ１が固着していれば、系統間スイッチＳＷ１を異常と判定し（ステップＳ１０８，Ｎｏ）、システムの立ち上げを禁止して（ステップＳ１１３）、処理を終了する。

【0065】

確認部３２は、系統間スイッチＳＷ１が固着していなければ、系統間スイッチＳＷ１を正常と判定し（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、１次系統１１０と２次系統１２０との電位差が閾値未満か否かを判定する（ステップＳ１０９）。

【0066】

制御部３１は、１次系統１１０と２次系統１２０との電位差が閾値以上であると確認部３２によって判定される場合（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、１次系統１１０と２次系統１２０との電位差を調整し（ステップＳ１１２）、処理をステップＳ１０９へ移す。

【0067】

制御部３１は、１次系統１１０と２次系統１２０との電位差が閾値未満であると確認部３２によって判定される場合（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、系統間スイッチＳＷ１のオンを実施して（ステップＳ１１１）、処理を終了する。

【0068】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0069】

１ 冗長電源システム
１０ １次電源
２０ ２次電源
３１ 制御部
３２ 確認部
４１，４２ 電流センサ
５１，５２ 電圧センサ
１０１ １次負荷
１０２ ２次負荷
１１０ １次系統
１２０ ２次系統
ＳＷ１ 系統間スイッチ
ＳＷ２ 暗電流供給スイッチ
ＳＷ３ ２次側スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】